(57)【要約】【課題】  クロストーク等の表示品位の低下を抑制でき、かつ、従来のＴＦＴ特性のまま、高電圧駆動が可能な表示装置を実現する。【解決手段】  各表示素子において、第１のデータ信号線１には第１のＴＦＴ４を介して第１のデータ電極６が接続され、第２のデータ信号線２には第２のＴＦＴ５を介して第２のデータ電極７が接続される。第１のデータ電極６と第１のデータ信号線１との間で形成される第１の寄生容量、第１のデータ電極６と第２のデータ信号線２との間で形成される第２の寄生容量、第２のデータ電極７と第１のデータ信号線１との間で形成される第３の寄生容量、および第２のデータ電極７と第２のデータ信号線２との間で形成される第４の寄生容量の容量値が、略等しく設定され、第１のデータ信号線１と第２のデータ信号線２との電位の関係は、データ電極６，７間の電位差を０Ｖとするときの階調電位を基準にして逆電位とされる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された誘電性物質層とを有し、上記誘電性物質層に、基板におおむね平行な電界を印加することによって表示を行う表示装置において、
マトリクス状に複数配置された各表示素子が、上記誘電性物質層に電界を印加するための第１のデータ電極および第２のデータ電極と、共通の走査信号線からの信号によってスイッチングされる第１のＴＦＴおよび第２のＴＦＴと、上記第１のデータ電極および第２のデータ電極のそれぞれに、第１のＴＦＴおよび第２のＴＦＴを介してデータ信号を供給する第１のデータ信号線および第２のデータ信号線とから形成されていると共に、
上記第１のデータ電極と上記第１のデータ信号線の間で形成される第１の寄生容量、上記第１のデータ電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第２の寄生容量、上記第２のデータ電極と上記第１のデータ信号線との間で形成される第３の寄生容量、および上記第２のデータ電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第４の寄生容量の容量値が、略等しく設定されており、
上記表示素子に対して書き込みを行う時の上記第１のデータ信号線と上記第２のデータ信号線との電位の関係は、上記第１のデータ電極と上記第２のデータ電極間の電位差を０Ｖとするときの階調電位を基準にして逆電位であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記第１および第２のデータ信号線と上記第１および第２のデータ電極とは層間絶縁層を介して別の層配置となっており、第１および第２のデータ信号線と第１および第２のデータ電極とが基板面法線方向から見て交差して配置されていると共に、
第１のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、第１のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積、第２のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、および第２のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積が等しくされていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
さらに補助容量線が形成されており、
上記第１のデータ電極と上記補助容量線との間に形成される第１の補助容量と、上記第２のデータ電極と上記補助容量線との間に形成される第２の補助容量とが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記第１の補助容量と上記第２の補助容量との容量値が略等しく設定されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
上記走査信号線と上記第１のデータ電極との間で形成される第５の寄生容量と、上記走査信号線と上記第２のデータ電極の間で形成される第６の寄生容量との容量値が、略等しく設定されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
上記第１の寄生容量ないし第４の寄生容量の容量値が、上記第５の寄生容量および第６の寄生容量の容量値よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
上記誘電性物質層が、電界の２次に比例して屈折率が変化する媒質を含むことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
上記誘電性物質層が、液晶性物質を含有する媒質を含むことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の表示装置。
【請求項９】
上記誘電性物質層が、有極性分子を含有する媒質を含むことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
上記誘電性物質層が、電界を印加することによって光学的異方性が変化する媒質を含むことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の表示装置。
【請求項１１】
上記媒質が、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界を印加することによって光学的異方性を示すことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
上記媒質が、電界無印加時に光学的異方性を示し、電界を印加することによって光学的等方性を示すことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
上記媒質を構成する分子は、電圧印加時または電圧無印加時に光学波長以下の秩序構造を有し、電圧を印加することによって秩序構造が変化することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
上記媒質が、キュービック対称性を示す秩序構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１５】
上記媒質が、キュービック相またはスメクチックＤ相を示す分子からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１６】
上記媒質が、液晶マイクロエマルションからなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１７】
上記媒質が、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、キュービック相のいずれかを示すリオトロピック液晶からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１８】
上記媒質が、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、キュービック相のいずれかを示す液晶微粒子分散系からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１９】
上記媒質が、デンドリマーからなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２０】
上記媒質が、コレステリックブルー相を示す分子からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２１】
上記媒質が、スメクチックブルー相を示す分子からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横電界方式に関して、高電圧駆動が可能であり、高速応答特性および広視野特性を備え、且つ、クロストークのない表示品位の高い表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は、各種表示素子のなかでも薄型で軽量かつ消費電力が小さいといった利点を有している。このため、テレビやモニター等の画像表示装置や、ワープロ、パーソナルコンピュータ等のＯＡ（Office Automation）機器、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末などに備えられる画像表示装置に広く用いられている。
【０００３】
液晶表示素子の液晶表示方式としては、従来、例えば、ネマチック液晶を用いたツイステッドネマチック（ＴＮ）モ−ドや、強誘電性液晶（ＦＬＣ）あるいは反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）を用いた表示モード、高分子分散型液晶表示モ−ド等が知られている。また、これら以外に、基板表面に対して水平方向の電界を液晶層に印加する横電界方式（ＩＰＳ）が知られている。
【０００４】
これらの液晶表示方式のうち、例えば、ＴＮモードの液晶表示素子は、従来から実用化されている。しかしながら、ＴＮモードを用いた液晶表示素子には、応答が遅い、視野角が狭い等の欠点があり、これらの欠点は、ＣＲＴ（cathode ray tube）を凌駕する上で大きな妨げとなっている。
【０００５】
また、ＦＬＣあるいはＡＦＬＣを用いた表示モ−ドは、応答が速く、視野角が広いといった利点を有してはいるものの、耐ショック性、温度特性等の面で大きな欠点があり、広く実用化されるまでには至っていない。
【０００６】
さらに、光散乱を利用する高分子分散型液晶表示モ−ドは、偏光板を必要とせず、高輝度表示が可能であるが、本質的に位相板による視角制御ができない上、応答特性の面で課題を有しており、ＴＮモードに対する優位性は少ない。
【０００７】
これら表示方式は、何れも、液晶分子が一定方向に整列した状態にあり、液晶分子に対する角度によって見え方が異なるため、視角制限がある。また、これら表示方式は、何れも、電界印加による液晶分子の回転を利用するものであり、液晶分子が整列したまま揃って回転するため、応答に時間を要する。なお、ＦＬＣやＡＦＬＣを用いた表示モードの場合、応答速度や視野角の面では有利であるが、外力による非可逆的な配向破壊が問題となる。
【０００８】
一方、電界印加による液晶分子の回転を利用するこれらの表示方式に対して、二次の電気光学効果を利用した電子分極による表示方式が提案されている。
【０００９】
電気光学効果とは、物質の屈折率が外部電界によって変化する現象である。電気光学効果には、電界の一次に比例する効果と二次に比例する効果とがあり、それぞれポッケルス効果、カー効果と呼ばれている。特に、二次の電気光学効果であるカー効果は、高速の光シャッターへの応用が早くから進められており、特殊な計測機器において実用化されている。
【００１０】
カー効果は、１８７５年にJ. Kerr（カー）によって発見されたものであり、これまでに、カー効果を示す材料としては、ニトロベンゼンや二硫化炭素等の有機液体が知られている。これら材料は、例えば、前記した光シャッター、光変調素子、光偏光素子、あるいは、電力ケーブル等の高電界強度測定等に利用されている。
【００１１】
その後、液晶材料が大きなカー定数を有することが示され、光変調素子、光偏向素子、さらには光集積回路応用に向けての基礎検討が行われ、前記ニトロベンゼンの２００倍を越えるカー定数を示す液晶化合物も報告されている。
【００１２】
このような状況において、カー効果の表示装置への応用が検討され始めている。カー効果は、電界の二次に比例するため、電界の一次に比例するポッケルス効果と比較して、相対的に低電圧駆動を見込むことができる上、本質的に、数マイクロ秒〜数ミリ秒の応答特性を示すため、高速応答表示装置への応用が期待される。
【００１３】
例えば、特許文献１には、カー効果を用いた表示装置として、少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された等方相状態の有極性分子を含む媒体と、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外側に配設された偏光板と、上記媒体に電界を印加するための電界印加手段とを備えた表示装置が開示されている。。
【００１４】
従来の横電界方式における構成について、図１６および図１７を参照して以下に説明する。
【００１５】
横電界方式を採用する表示装置の場合、図１７に示すように、２枚のガラス基板１０１，１０２の間に誘電性物質層１０３が挟持され、この誘電性物質層１０３に液晶（図示せず）が封入されている。
【００１６】
また、基板１０１における基板１０２との対向面には、誘電性物質層１０３に電界を印加するためのデータ電極１０４および共通電極１０５が互いに対向配置されている。また、データ電極１０４および共通電極１０５の間には絶縁膜１０６が形成されている。さらに、基板１０１，１０２における、両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ偏光板１０７，１０８が備えられている。そして、この表示装置は、データ電極１０４および共通電極１０５間に電圧を印加することによって形成される電界により、誘電性物質層１０３内の液晶の配向方向を変化させて表示を行う。
【００１７】
また、上記表示装置においてスイッチング素子にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いたアクティブ駆動を行う場合、図１６に示すように、データ電極１０４はＴＦＴ１０９のドレイン電極に、データ信号線１１０はＴＦＴ１０９のソース電極に、また、走査信号線１１１はＴＦＴ１０９のゲート電極にそれぞれ接続される。さらに、共通電極１０５は、共通信号線１１２に接続される。上記構成において、それぞれの信号線に信号を入力することによってアクティブ駆動が可能となる。
【００１８】
また、上記表示装置の１画素分の等価回路を示すと図１８に示すようになる。すなわち、ＴＦＴ１０９と共通信号線１１２との間に表示部容量１２０が存在する。この表示部容量１２０は、データ電極１０４と共通電極１０５との間に存在する容量である。さらに、ＴＦＴ１０９とデータ信号線１１０との間に寄生容量（データ電極１０４とデータ信号線１１０との間に存在する容量）１２１が存在し、ＴＦＴ１０９と走査信号線１１１との間に寄生容量（データ電極１０４と走査信号線１１１との間に存在する容量）１２２が存在する。
【特許文献１】特開２００１−２４９３６３号公報（公開日２００１年９月１４日）
【特許文献２】特開平１１−１８３９３７号公報（公開日１９９９年７月９日）
【特許文献３】特公昭６３−２１９０７号公報（公告日１９８８年５月１０日）
【非特許文献１】斉藤  一弥、徂徠  道夫,「光学的に等方性である珍しいサーモトロピック液晶の熱力学」,液晶,第５巻,第１号,ｐ.２０−２７,２００１年
【非特許文献２】山本  潤,「液晶マイクロエマルション」,液晶,第４巻,第３号,ｐ.２４８−２５４,２０００年
【非特許文献３】白石  幸英、外４名,「液晶分子で保護したパラジウムナノ粒子−調製とゲスト-ホストモード液晶表示素子への応用」,高分子論文集,Ｖｏｌ.５９,Ｎｏ.１２,ｐ.７５３−７５９,２００２年１２月
【非特許文献４】「Handbook of Liquid Crystals」, Vol.1, p.484-485, Wiley-VCH ,1998
【非特許文献５】米谷  慎,「分子シミュレーションでナノ構造液晶相を探る」,液晶,第７巻,第３号,ｐ.２３８−２４５,２００３年
【非特許文献６】「Handbook of Liquid Crystals」, Vol.2B, p.887-900, Wiley-VCH,1998
【非特許文献７】山本  潤,「液晶科学実験講座第１回：液晶相の同定：（４）リオトロピック液晶」,液晶,第６巻,第１号,ｐ.７２−８２
【非特許文献８】Eric Grelet、外３名「Structural Investigations on Smectic Blue Phases」,PHYSICAL REVIEW LETTERS, The American Physical Society,23 APRIL 2001,VOLUME 86,NUMBER 17,p.3791-3794
【非特許文献９】Shiro Matsumoto、外３名「Fine droplets of liquid crystals in a transparent polymer and their response to an electric field」,1996,Appl. Phys. Lett., Vol.69, p.1044-1046
【非特許文献１０】Norihiro Mizoshita、Kenji Hanabusa、Takashi Kato「Fast and High-Contrast Elecro-optical Switching of Liquid-Crystalline Physical Gels:Formation of Oriented Microphase-Separated Structures」,Advanced Functional Materials, APRIL 2003,Vol.13, No.4, p313-317)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の構成では、以下のような問題が生じる。
【００２０】
すなわち、データ信号線１１０とデータ電極１０４との間に形成される寄生容量１２１は、データ信号線１１０に沿った方向に発生するクロストーク等の表示品位の低下を招くことが問題となっている。このクロストークの発生原理について説明すると以下の通りである。
【００２１】
誘電性物質層１０３は、ＴＦＴ１０９がＯＮすることにより電圧が印加され、ＴＦＴ１０９がＯＦＦすることによりその電圧を保持することを基本としている。
【００２２】
しかしながら、ある走査信号線１１１に接続されている画素に対し、この画素におけるＴＦＴ１０９がＯＦＦしている期間であっても、他の走査信号線１１１に接続されている画素への書き込みは行われているため、データ信号線１１０の電位は随時変動している。そして、寄生容量１２１の一方の容量端であるデータ信号線１１０の電位が変動することで、寄生容量１２１のもう一方の容量端であるデータ電極１０４の電位が変動する。
【００２３】
このとき、データ電極１０４は、表示部容量１２０の容量端でもあるため、表示領域、つまり、データ電極１０４と共通電極１０５との間の領域における誘電性物質層１０３に印加されている電位が変動してしまう。この変動量は、表示部容量１２０の大きさに対して、寄生容量１２１の大きさが大きいほど顕著になる。
【００２４】
さらに、隣接する画素間において、データ信号線１１０を共有する側では、同様の電位変動を示すが、データ信号線１１０を共有しない側（走査信号線１１１を共有する側）では、データ信号線１１０の信号、つまり、電位変動が異なるため、データ電極１０４の電位変動量も異なる。
【００２５】
上記電位変動量が異なる画素では、上記電位変動によって生じる階調誤差にも相違があるため、データ信号線に沿った方向にクロストークが発生することとなる。
【００２６】
また、上記図１７の構成では、同一基板１２内に、データ電極１０４と共通電極１０５とを形成しているため、そのままでは、開口率が低下してしまうという問題もあった。
【００２７】
さらには、開口率を大きくとるため、データ電極１０４と共通電極１０５との間幅を広くすると誘電性物質層１０３への印加電界強度が弱まり、これを補うには駆動電圧を大きくする必要がある。また、誘電性物質層１０３の特性から、高い駆動電圧を必要とする場合もあり。このような要求に応じて高い駆動電圧を用いようとすると、ＴＦＴの耐圧を超えてしまい、上記従来の構成では、ＴＦＴを用いたアクティブ駆動ができないという問題もあった。
【００２８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クロストーク等の表示品位の低下を抑制でき、かつ、従来のＴＦＴ特性のまま、高電圧駆動が可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、少なくとも一方が透明な一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された誘電性物質層とを有し、上記誘電性物質層に、基板におおむね平行な電界を印加することによって表示を行う表示装置において、マトリクス状に複数配置された各表示素子が、上記誘電性物質層に電界を印加するための第１のデータ電極および第２のデータ電極と、共通の走査信号線からの信号によってスイッチングされる第１のＴＦＴおよび第２のＴＦＴと、上記第１のデータ電極および第２のデータ電極のそれぞれに、第１のＴＦＴおよび第２のＴＦＴを介してデータ信号を供給する第１のデータ信号線および第２のデータ信号線とから形成されていると共に、上記第１のデータ電極と上記第１のデータ信号線の間で形成される第１の寄生容量、上記第１のデータ電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第２の寄生容量、上記第２のデータ電極と上記第１のデータ信号線との間で形成される第３の寄生容量、および上記第２のデータ電極と上記第２のデータ信号線との間で形成される第４の寄生容量の容量値が、略等しく設定されており、上記表示素子に対して書き込みを行う時の上記第１のデータ信号線と上記第２のデータ信号線との電位の関係は、上記第１のデータ電極と上記第２のデータ電極間の電位差を０Ｖとするときの階調電位を基準にして逆電位であることを特徴としている。
【００３０】
上記誘電性物質層に電界を印加するための第１のデータ電極および第２のデータ電極は、それぞれ第１のデータ信号線および第２のデータ信号線からデータ信号の書き込みを受け、非書き込み期間では第１のＴＦＴおよび第２のＴＦＴをＯＦＦすることで、第１のデータ電極および第２のデータ電極の電位が保持される。
【００３１】
しかしながら、ある表示素子に対しての非書き込み期間であっても、第１のデータ信号線および第２のデータ信号線の電位は、他の表示素子に対しての書き込みのため常に変動している。そして、第１のデータ信号線および第２のデータ信号線の電位変動は、データ電極とデータ信号線との間の寄生容量、すなわち上記第１ないし第４の寄生容量の影響によって第１のデータ電極および第２のデータ電極の保持電位を変動させ、クロストークの発生要因となる。
【００３２】
これに対し、上記の構成によれば、上記第１ないし第４の寄生容量の容量値がほぼ等しく設定され、かつ、第１のデータ信号線と第２のデータ信号線との電位の関係は、第１のデータ電極と第２のデータ電極間の電位差を０Ｖとするときの階調電位を基準にして逆電位とされている。
【００３３】
ここで、第１の寄生容量と第２の寄生容量とは、第１のデータ電極を共通の容量端としており、先の電荷変動は、互いに符号が逆で同一量となるため、第１の寄生容量および第２の寄生容量における電荷の移動は、これらの寄生容量の間のみで収束し、表示部容量（すなわち、第１のデータ電極および第２のデータ電極間の容量）の電荷には影響を与えない。同様に、第３の寄生容量と第４の寄生容量とは、第２のデータ電極を共通の容量端としており、先の電荷変動は、互いに符号が逆で同一量となるため、第３の寄生容量および第４の寄生容量における電荷の移動は、これらの寄生容量との間のみで収束し、表示部容量の電荷には影響を与えない。
【００３４】
つまり、データ信号線の電位変動により発生する、寄生容量内の電荷変化は、表示部容量の電荷に影響を与えないため、クロストークの発生を抑えることが可能となる。
【００３５】
また、上記の構成の表示装置においては、上記第１のデータ電極および第２のデータ電極は、これらのデータ電極間の電位差が０Ｖとなるときの階調電位を基準にして、逆電位の関係となる電圧にて階調表示用データの書き込みを行うことができる。このため、第１のデータ電極および第２のデータ電極のそれぞれに対する書き込み電圧に比較して、誘電性物質層にはその２倍の電圧を印加することができる。つまり、従来と同じ耐圧のＴＦＴ、及びデータ信号回路を用いた場合であっても、従来の２倍の電圧を誘電性物質層に対して印加することが可能となる。
【００３６】
このことは、上記誘電性物質層において、高電圧駆動を必要とする材料の適用を可能とする、あるいは、電極間ギャップ（第１および第２のデータ電極間隔）を広げることで高開口率化を図ることができる、などのメリットを発生させる。
【００３７】
また、上記表示装置では、上記第１および第２のデータ信号線と上記第１および第２のデータ電極とは層間絶縁層を介して別の層配置となっており、第１および第２のデータ信号線と第１および第２のデータ電極とが基板面法線方向から見て交差して配置されていると共に、第１のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、第１のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積、第２のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、および第２のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積が等しくされている構成とすることができる。
【００３８】
上記の構成によれば、第１のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、第１のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積、第２のデータ電極と第１のデータ信号線との交差領域の面積、および第２のデータ電極と第２のデータ信号線との交差領域の面積が等しくすることで、上記第１ないし第４の寄生容量をほぼ等しく設定することが、確実かつ容易に行える。
【００３９】
また、上記表示装置では、さらに補助容量線が形成され、上記第１のデータ電極と上記補助容量線との間に形成される第１の補助容量と、上記第２のデータ電極と上記補助容量線との間に形成される第２の補助容量とが形成されている構成とすることができる。
【００４０】
上記表示装置では、データ信号線とデータ電極との間で発生する寄生容量以外に、走査信号線とデータ電極との間でも寄生容量が発生する。ここで、走査信号線と第１のデータ電極との間の寄生容量を第５の寄生容量、走査信号線と第２のデータ電極との間の寄生容量を第６の寄生容量とすると、この第５の寄生容量と第６の寄生容量との容量値とが異なる場合に、走査信号線の電位変動（ＴＦＴのスイッチング時に生じる）に伴って、第１のデータ電極の電位変動値と第２のデータ電極の電位変動値とが異なり、フリッカの発生懸念が残る。
【００４１】
これに対し、上記の構成によれば、第１および第２の補助容量を形成することで、第５の寄生容量によって生じる第１のデータ電極の電位変動値、および第６の寄生容量によって生じる第２のデータ電極の電位変動値を小さくすることができ、フリッカの発生を抑制することができる。
【００４２】
また、上記表示装置では、上記第１の補助容量と上記第２の補助容量との容量値が略等しく設定されていることが好ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、第１および第２の補助容量の容量値を等しくすることにより、第１のデータ電極および第２のデータ電極の電位変動の抑制効果量が等しくなり望ましい。
【００４４】
また、上記表示装置では、上記走査信号線と上記第１のデータ電極との間で形成される第５の寄生容量と、上記走査信号線と上記第２のデータ電極の間で形成される第６の寄生容量との容量値が、略等しく設定されていることが好ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、第５の寄生容量と第６の寄生容量との容量値を等しくすることにより、第１のデータ電極と第２のデータ電極との電位の変動量を等しくでき、ＴＦＴのスイッチング時に表示容量部の電界を変化させないようにすることができる。
【００４６】
また、上記表示装置では、上記第１の寄生容量ないし第４の寄生容量の容量値が、上記第５の寄生容量および第６の寄生容量の容量値よりも大きいことが好ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、データ信号線とデータ電極との間の寄生容量である第１ないし第４の寄生容量を、走査信号線とデータ電極との間の寄生容量である第５および第６の寄生容量よりも大きくすることにより、データ電極の電位をより安定化させることができる。これにより、ＴＦＴのスイッチング時に表示容量部の電界変化を抑制し、フリッカの発生を抑制することができる。
【００４８】
なお、本発明の表示装置は、上記誘電性物質層が、電界の２次に比例して屈折率が変化する媒質を含む構成であってもよい。また、上記誘電性物質層が、液晶性物質を含有する媒質を含む構成であってもよい。
【００４９】
また、上記誘電性物質層が、電界を印加することによって光学的異方性が変化する媒質を含む構成であってもよい。なお、この場合、上記媒質は、電界無印加時に光学的等方性を示し、電界を印加することによって光学的異方性を示すものであってもよく、あるいは、電界無印加時に光学的異方性を示し、電界を印加することによって光学的等方性を示すものであってもよい。
【００５０】
上記媒質、すなわち、電界を印加することによって光学的異方性が変化する媒質は、例えば、分子の配列がキュービック対称性を示す秩序構造を有する媒質であってもよい。あるいは、キュービック相またはスメクチックＤ相を示す分子からなる媒質であってもよい。あるいは、液晶マイクロエマルションからなる媒質であってもよい。あるいは、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、キュービック相のいずれかを示すリオトロピック液晶からなる媒質であってもよい。あるいは、ミセル相、逆ミセル相、スポンジ相、キュービック相のいずれかを示す液晶微粒子分散系からなる媒質であってもよい。あるいは、デンドリマーからなるものであってもよい。あるいは、コレステリックブルー相を示す分子からなる媒質であってもよい。あるいは、スメクチックブルー相を示す分子からなる媒質であってもよい。
【００５１】
上記誘電性物質層を、上記したいずれかの媒質を含む構成とすることにより、電圧印加時と電圧無印加時とで、異なる表示状態を実現できる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明に係る表示装置では、第１ないし第４の寄生容量の容量値がほぼ等しく設定され、かつ、第１のデータ信号線と第２のデータ信号線との電位の関係は、第１のデータ電極と第２のデータ電極間の電位差を０Ｖとするときの階調電位を基準にして逆電位とされている。この構成では、データ信号線の電位変動により発生する、寄生容量内の電荷変化は、表示部容量の電荷に影響を与えなくなり、クロストークの発生を抑えることが可能となるといった効果を奏する。
【００５３】
さらに、本発明の表示装置では、第１のデータ電極および第２のデータ電極のそれぞれに対する書き込み電圧に比較して、誘電性物質層にはその２倍の電圧を印加することができ、上記誘電性物質層において、高電圧駆動を必要とする材料の適用を可能とする、あるいは、電極間ギャップ（第１および第２のデータ電極間隔）を広げることで高開口率化を図ることができる、などのメリットが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
〔実施例１〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。まずは、本実施例に係る表示装置の１画素分の概略構成を、図１ないし図１５を参照して説明する。
【００５５】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、本実施の形態にかかる表示装置（本表示装置）に備えられる表示素子（画素）１０Ａの概略構成を示す断面図である。本表示装置は、このような表示素子１０Ａを複数備えている。
【００５６】
表示素子１０Ａは、対向する２枚の基板１１，１２間に、光学変調層である誘電性物質層１３を挟持している。また、基板１１における基板１２との対向面には、誘電性物質層１３に電界を印加するための電界印加手段である第１のデータ電極６および第２のデータ電極７を互いに対向配置した。基板１１および１２における、両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ偏光板１５および１６を備えている。
【００５７】
なお、図２（ａ）はデータ電極６，７間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態（ＯＦＦ状態））を表しており、図２（ｂ）はデータ電極６，７間に電圧が印加されている状態（電圧印加状態（ＯＮ状態））を表している。
【００５８】
基板１１および１２は、ガラス基板で構成されている。ただし、基板１１および１２の材質はこれに限るものではなく、基板１１および１２のうち、少なくとも一方が透明な基板であればよい。なお、表示素子１０Ａにおける両基板間の間隔、すなわち誘電性物質層１３の厚みは１０μｍとした。ただし、両基板間の間隔はこれに限定されるものではなく、任意に設定すればよい。
【００５９】
図３は、電極６，７の配置と偏光板１５，１６の吸収軸方向との関係を説明するための図である。この図に示すように、表示素子１０Ａにおける電極６および電極７は、櫛歯状に形成した櫛形電極からなり、互いに対向配置とされている。なお、表示素子１０Ａでは、電極６，７は、線幅５μｍ、電極間距離（電極間隔）５μｍで形成したが、これに限らず、例えば、基板１１と基板１２との間のギャップに応じて任意に設定することができる。また、電極６，７の材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極材料、アルミニウム等の金属電極材料等、電極材料として従来公知の各種材料を用いることができる。また、両電極６，７の形状は、櫛形電極に限るものではなく、適宜変更してもよい。
【００６０】
また、図３に示すように、両基板１１，１２にそれぞれ設けられた偏光板１５，１６は、互いの吸収軸が直交するとともに、各偏光板における吸収軸と電極６，７における櫛歯部分の電極伸長方向（電界印加方向に直交する方向）とが約４５度の角度をなすように形成されている。このため、各偏光板における吸収軸は、電極６，７による電界印加方向に対して、約４５度の角度をなす。
【００６１】
本実施例の各表示素子１０Ａに対応する、さらに具体的構成を図１、図４および図５を参照して以下に説明する。
【００６２】
本表示装置では、図１に示すように、各表示素子１０Ａに対して、第１のデータ信号線１および第２のデータ信号線２によってデータ信号が与えられるものであり、第１のデータ信号線１には第１のＴＦＴ４のソース−ドレインを介して第１のデータ電極６が接続され、第２のデータ信号線２には第２のＴＦＴ５のソース−ドレインを介して第２のデータ電極７が接続されている。また、第１および第２のＴＦＴ４，５のゲート電極は、共通の走査信号線３に接続されている。
【００６３】
また、上記表示素子１０Ａでは、走査信号線３と第１のデータ信号線１および第２のデータ信号線２との間にゲート絶縁膜１４が形成されており、第１のデータ信号線１および第２のデータ信号線２と第１のデータ電極６および第２のデータ電極７との間に層間絶縁膜１７が形成されている。そして、第１のデータ信号線１と第１のデータ電極６、および第２のデータ信号線２と第２のデータ電極７のそれぞれは、コンタクト部１８を介して接続されている。
【００６４】
すなわち、上記表示素子１０Ａでは、第１および第２のデータ信号線１，２と第１および第２のデータ電極６，７とは層間絶縁層１７を介して別の層配置となっている。第１および第２のデータ信号線１，２と第１および第２のデータ電極６，７とを交差させることで、画素配置をより確実にかつ容易にすることを可能とするのみでなく、その交差領域の面積を等しくすることにより、データ信号線とデータ電極との間の各寄生容量の容量値が等しくなるように形成できる。
【００６５】
上記表示素子１０Ａの等価回路は、図５に示すようなものとなる。上記表示素子１０Ａでは、第１のＴＦＴ４と第２のＴＦＴ５との間、すなわち、第１のデータ電極６および第２のデータ電極７に誘電性物質層１３が挟まれることにより表示部容量２０が形成される。
【００６６】
また、第１のデータ信号線１と第１のデータ電極６との間には第１の寄生容量２１が形成され、第２のデータ信号線２と第１のデータ電極６との間には第２の寄生容量２２が形成され、第１のデータ信号線１と第２のデータ電極７との間には第３の寄生容量２３が形成され、第２のデータ信号線２と第２のデータ電極７との間には第４の寄生容量２４が形成される。
【００６７】
また、走査信号線３と第１のデータ電極６あるいは第２のデータ電極７とは交差しないように配置され、走査信号線３と第１のデータ電極６との間の第５の寄生容量２５、および走査信号線３と第２のデータ電極７との間の第６の寄生容量２６の容量値は極力小さく抑えられている。
【００６８】
本実施例１にかかる表示装置では、表示素子１０Ａは、図６に示すようなマトリクス状に複数配置される。尚、図６において、Ｘは走査信号線、Ｙ１は第１のデータ信号線、Ｙ２は第２のデータ信号線を示している。
【００６９】
次に、表示素子１０Ａへの入力信号波形、および表示素子１０Ａにおける電位状態を図７に示す。波形（ａ），（ｂ）は、第１および第２のデータ信号線１，２のそれぞれに対する入力信号、すなわちデータ信号の波形を示すものである。これらの波形の関係は、データ電極６とデータ電極７の間の電位差が０Ｖとなるときの電位（図中、破線で示す）を基準に逆電位となっている。また、波形（ｃ）は、走査信号線３に対する入力信号、すなわち走査信号の波形を示すものである。
【００７０】
また、波形（ｄ），（ｅ）は、第１および第２のデータ電極６，７のそれぞれにおける電位状態に対し、データ信号線１，２の電位変動による影響を加えたものである。さらに、波形（ｆ），（ｇ）は、第１および第２のデータ電極６，７のそれぞれにおける電位状態に対し、走査信号線３の電位変動による影響を加えたものである。
【００７１】
先ず、期間Ｔ１において、走査信号がＨｉｇｈとなり、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＮとなる場合を考える。この場合、表示部容量２０には、第１のデータ信号線１と第２のデータ信号線２との間の電位差分の電圧が印加される。
【００７２】
この時、第１のＴＦＴ４がＯＮすることにより、第１のデータ信号線１と第１のデータ電極６との間の電位差が等しくなり、第１の寄生容量２１に印加される電圧は０Ｖとなる。一方、第２の寄生容量２２に印加される電圧は、第２のデータ信号線２と第１のデータ電極６との間の電位差であるが、このとき、第１のデータ電極６の電位は第１のデータ信号線１の電位に等しくなっている。
【００７３】
さらに、第２のＴＦＴ５がＯＮすることにより、第２のデータ信号線２と第２のデータ電極７との間の電位差が等しくなり、第４の寄生容量２４に印加される電圧は０Ｖとなる。一方、第３の寄生容量２３に印加される電圧は、第１のデータ信号線１と第２のデータ電極７との間の電位差であるが、このとき、第２のデータ電極７の電位は第２のデータ信号線２の電位に等しくなっている。
【００７４】
つまり、蓄積される電荷を考えると、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＮの時には、上記第１ないし第４の寄生容量２１〜２４において、以下の電位（単位Ｖ）が蓄積されることとなる。尚、以降の説明において、Ｃ２１〜Ｃ２４は第１ないし第４の寄生容量２１〜２４のそれぞれにおける容量値、Ｖ１，Ｖ２は第１および第２のデータ信号線１，２のそれぞれにおける電位であるとする。
【００７５】
つまり、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＮの時には、
第１の寄生容量２１には、０
第２の寄生容量２２には、Ｃ２２×（Ｖ１−Ｖ２）
第３の寄生容量２３には、Ｃ２３×（Ｖ２−Ｖ１）
第４の寄生容量２４には、０
の電荷（単位Ｃ）が、蓄積される。
【００７６】
次に、期間Ｔ２において、走査信号がＬｏｗとなり、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＦＦとなる場合を考える。この場合、第１および第２のデータ信号線１，２の電位の変動量に応じて、寄生容量における蓄積電荷が変化する。
【００７７】
この時、寄生容量２１〜２４のそれぞれでの電荷の変動は、
第１の寄生容量２１では、Ｃ２１×ΔＶ１
第２の寄生容量２２では、Ｃ２２×ΔＶ２
第３の寄生容量２３では、Ｃ２３×ΔＶ１
第４の寄生容量２４では、Ｃ２４×ΔＶ２
となる。
【００７８】
ここで、本実施例の構成では、第１ないし第４の寄生容量２１〜２４の容量値が等しく設定されていることから、その値をＣeqとする。また、第１のデータ信号線１と第２のデータ信号線２との電位関係は、第１のデータ電極６および第２のデータ電極７間の電位差が０Ｖとなるときの階調電位を基準にして、逆電位となっていることから、Ｖ２＝−Ｖ１と書き換えられる。
【００７９】
これらより、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＮの時に、第１ないし第４の寄生容量２１〜２４のそれぞれに蓄積される電荷は、
第１の寄生容量２１では、０
第２の寄生容量２２では、Ｃeq×２Ｖ１
第３の寄生容量２３では、Ｃeq×（−２Ｖ２）
第４の寄生容量２４では、０
となる。また、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５がＯＦＦの時に、第１ないし第４の寄生容量２１〜２４のそれぞれに発生する電荷の変動は、
第１の寄生容量２１では、Ｃeq×ΔＶ１
第２の寄生容量２２では、Ｃeq×（−ΔＶ１）
第３の寄生容量２３では、Ｃeq×ΔＶ１
第２の寄生容量２４では、Ｃeq×（−ΔＶ１）
となる。
【００８０】
ここで、第１の寄生容量２１と第２の寄生容量２２とは、第１のデータ電極６を共通の容量端としており、かつ、先の電荷変動は、互いに符号が逆で同一量となっている。このため、第１の寄生容量２１および第２の寄生容量２２における電荷の移動は、第１の寄生容量２１と第２の寄生容量２２との間のみで収束し、表示部容量２０の電荷には影響を与えない。
【００８１】
また、第３の寄生容量２３と第４の寄生容量２４とは、第２のデータ電極７を共通の容量端としており、かつ、先の電荷変動は、互いに符号が逆で同一量となっている。このため、第３の寄生容量２３および第４の寄生容量２４における電荷の移動は、第３の寄生容量２３と第４の寄生容量２４との間のみで収束し、表示部容量２０の電荷には影響を与えない。
【００８２】
結果、図７の波形（ｄ），（ｅ）に示すように、第１および第２のデータ電極６，７の電位において、第１および第２のデータ信号線１，２の電位変動に伴って発生する電位変動量ΔＶを略なくすことが可能となる。つまり、第１および第２のデータ信号線１，２の電位変動により発生する、第１ないし第４の寄生容量２１〜２４内の電荷変化は、表示部容量２０の電荷に影響を与えないため、上記表示素子１０Ａではクロストークの発生を抑えることが可能となる。
【００８３】
次に、走査信号線３と第１のデータ電極６との間で形成される第５の寄生容量２５、および走査信号線３と第２のデータ電極７との間で形成される第６の寄生容量２６が表示素子に与える影響について述べる。
【００８４】
第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５は、走査信号線３の信号により、そのスイッチングを行っている。しかし、第５の寄生容量２５あるいは第６の寄生容量２６が存在することで、走査信号の電位変動時、つまり、第１および第２のＴＦＴ４，５をＯＮからＯＦＦに切り替える時に、第１のデータ電極６あるいは第２のデータ電極７の電位が変動する。
【００８５】
この電位変動は、第５の寄生容量２５と第６の寄生容量２６との容量値を等しくすることにより、第１のデータ電極６と第２のデータ電極７との電位の変動量を等しくできる。つまり、第１のデータ電極６と、第２のデータ電極７との間の電位差を変化させないようにすることが可能である。
【００８６】
また、第５の寄生容量２５および第６の寄生容量２６の容量値が大きな値となった場合、これらの寄生容量によって生じる第１および第２のデータ電極６，７の電位変動により、第１および第２のデータ電極６，７と走査信号線３との電位の関係も大きく変動することが考えられる。この場合、第１および第２のデータ電極６，７と走査信号線３との電位関係が、第１および第２のＴＦＴ４，５のスイッチング条件から外れる可能性や、第１および第２のＴＦＴ４，５の耐圧を超える可能性が発生する。このため、第５の寄生容量２５および第６の寄生容量２６によって生じる電位変動についても、これを小さく抑えることが必要となる場合がある。
【００８７】
本実施例の構成では、第５の寄生容量２５および第６の寄生容量２６によって生じる電位変動を抑えるために、第５および第６の寄生容量２５，２６の容量値に比べ、第１ないし第４の寄生容量２１〜２４の容量値を十分大きくする手法が考えられる。この手法により、第１および第２のデータ電極６，７の電位を、より安定させることが可能となる。
【００８８】
結果、図７の波形（ｆ），（ｇ）に示すように、第１および第２のデータ電極６，７の電位において、走査信号線３の電位変動に伴って発生する電位変動量ΔＶ’を第１および第２のＴＦＴ４，５のスイッチングに影響を与えない程度に小さくすることが可能となる。
【００８９】
〔実施例２〕
実施例１では、第１のデータ電極６および第２のデータ電極７を櫛形形状とするその構造により、第１のデータ電極６および第２のデータ電極７のそれぞれにおける走査信号線３との位置関係が異なる。このため、走査信号線３と第１のデータ電極６との間に発生する第５の寄生容量２５の容量値と、走査信号線３と第２のデータ電極７との間に発生する第６の寄生容量２６の容量値とが若干異なる。
【００９０】
このように第５の寄生容量２５の容量値と第６の寄生容量２６の容量値とが異なる場合、僅かではあるが、第１のデータ電極６の電位変動値と、第２のデータ電極７の電位変動値とが異なり、フリッカの発生懸念が残る。
【００９１】
本実施例では、これを解決すべく、補助容量線を用いることにより、補助容量を持つ表示素子１０Ｂを形成した。表示素子１０Ｂの構成を図８，９を参照して説明すると以下の通りである。
【００９２】
表示素子１０Ｂでは、図８に示すように、補助容量線９が、走査信号線３と同層に一括して形成されている。また、第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５におけるドレイン電極４Ａ，５Ａが、図１の構成に比べて大きな面積を有するように形成されており、このドレイン電極と補助容量線９とが、面内法線方向から見て大きく重畳するように形成されている。
【００９３】
この構成により、表示素子１０Ｂにおける補助容量は、図９に示すように、補助容量線９と第１のＴＦＴ４および第２のＴＦＴ５のドレイン電極との間にゲート絶縁膜１４を介して形成される。より具体的に言えば、図１０に示すように、補助容量線９と第１のＴＦＴ４のドレイン電極４Ａとの間に第１の補助容量２７が形成され、補助容量線９と第２のＴＦＴ５のドレイン電極５Ａとの間に第２の補助容量２８が形成される。
【００９４】
このように、第１および第２の補助容量２７および２８を形成した結果、表示素子１０Ｂでは、第５の寄生容量２５によって生じる第１のデータ電極６の電位変動値、および第６の寄生容量２６によって生じる第２のデータ電極７の電位変動値が非常に小さくなり、フリッカなどの発生懸念がなくなった。特に、第１および第２の補助容量２７および２８の容量値を等しくすることにより、第１のデータ電極６および第２のデータ電極７の電位変動の抑制効果量が等しくなり望ましい。
【００９５】
複数の表示素子１０Ｂをマトリクス状に形成する場合、補助容量線９は、図１１に示すように、走査信号線３に対して１ラインごとに形成してもよいし、開口面積を大きくとりたい場合は、図１２に示すように、走査信号線３に対して２ラインにつき１ライン形成しても構わない。尚、図１１，図１２において、Ｘ１は走査信号線、Ｘ２は補助容量線９を有する共通信号線、Ｙ１は第１のデータ信号線、Ｙ２は第２のデータ信号線を示している。
【００９６】
〔実施例３〕
本実施例３では、誘電性物質層１３に封入される材料について説明する。尚、以下の説明における材料は、上記した実施例１および２の何れの構成においても使用可能である。
【００９７】
上記誘電性物質層１３に封入される材料の一例として、下記の構造式を有する化合物（以下、化合物Ａという）が挙げられる。
【００９８】
【化１】
2005300780.tif 000003
【００９９】
この化合物Ａは、３３．３℃未満でネマチック相を示し、それ以上の温度では、液晶分子の配向方向が等方的となり、等方相を示す。
【０１００】
このため、本表示装置では、誘電性物質層１３の温度を所定の温度、すなわち、化合物Ａのネマチック相−等方相相転移温度（液晶−等方相相転移温度）以上の温度に加熱する加熱手段（図示せず）を備えている。この加熱手段は、例えば、表示素子の周辺に設けられるヒータであってもよく、表示素子に直接貼合されるシート状ヒータ等であってもよい。
【０１０１】
また、両基板１１，１２の対向面上に、ラビング処理が施された配向膜を、必要に応じて形成してもよい。この場合、基板１１側に形成される配向膜は、データ電極６，７を覆うように形成してもよい。
【０１０２】
図１３（ａ）は、本表示装置において、誘電性物質層１３をネマチック相−等方相の相転移直上近傍の温度に保った状態で、データ電極６，７間に電圧を印加しない場合での、液晶分子の配向状態を示す説明図である。また、図１３（ｂ）は、本表示装置において、ネマチック相−等方相の相転移直上近傍の温度に保った状態で、データ電極６，７間に電圧を印加した場合での、液晶分子の配向状態を示す説明図である。
【０１０３】
これらの図に示したように、本表示装置では、誘電性物質層１３を加熱手段によってネマチック相−等方相の相転移直上近傍の温度（相転移温度よりもわずかに高い温度、たとえば＋０．１Ｋ）に保ち、電圧印加を行うことにより、透過率を変化させることができる。すなわち、図１３（ａ）に示すように、電圧無印加状態では、化合物Ａからなる誘電性物質層１３は等方相であるため、光学的に等方的であり、黒表示状態となる。一方、電圧印加時には図１３（ｂ）に示すように、電界が印加されている領域において、電界方向に化合物Ａの分子の長軸方向が配向して複屈折が発現するので、透過率を変調できる。
【０１０４】
図１３（ｃ）は、本表示装置において、誘電性物質層１３をネマチック相−等方相の相転移直上近傍の温度に保ち、電極６，７間に印加する電圧を変化させた場合の、電圧透過率曲線を示すグラフである。この図に示すように、本表示装置では、印加する電圧に応じて透過率を変化させることができる。
【０１０５】
なお、誘電性物質層１３の温度を相転移点直上に保つ場合、０Ｖ〜１００Ｖ前後の電圧で、実用上十分な程度に透過率を変調させることができる。しかしながら、相転移温度から十分に遠い温度（相転移温度よりも十分に高い温度）においては、以下に説明するように、必要な電圧が大きくなる。
【０１０６】
すなわち、非特許文献４によると、電界印加により発生する複屈折は、
△ｎ＝λＢＥ２
で記述できる。なお、λは光の波長、Ｂはカー定数、Ｅは印加電界強度である。
【０１０７】
そして、このカー定数Ｂは、
Ｂ∝（Ｔ−Ｔｎｉ）−１
に比例する。ここで、Ｔｎｉは転移点の温度であり、Ｔは媒質の温度である。
【０１０８】
したがって、転移点（Ｔｎｉ）近傍では弱い電界強度で駆動できていたとしても、温度（Ｔ）が上昇するとともに急激に必要な電界強度が増大する。このため、相転移直上の温度では、約１００Ｖ以下の電圧で、透過率を十分に変調させることができるが、相転移温度から十分遠い温度では透過率を変調させるために必要な電圧が大きくなる。したがって、上述の相転移温度直上のカー効果を利用した表示素子では、高精度な温度制御が必要であり、温度制御の精度が低くなるほど、駆動電圧を高くすることが必要となる。
【０１０９】
これに対し、本表示装置では、第１のデータ電極６と第２のデータ電極７との間の電位差が０Ｖとなるときの階調電位を基準にして、それぞれの電極６，７を逆電位の関係としたことから、十分な電圧を誘電性物質層１３に印加することができ、駆動表示が可能であった。特に、上記誘電性材料を用いることにより、高速応答特性と高視野角特性とを備えた表示装置を実現できた。
【０１１０】
また、本表示装置では、誘電性物質層１３に封入する媒質として上述した化合物Ａを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の液晶性物質であってもよい。この場合、例えば、単一化合物で液晶性を示すものであってもよく、複数の物質の混合により液晶性を示すものでもよい。あるいは、これらに他の非液晶性物質が混入されていてもよい。
【０１１１】
例えば、特許文献１に記載してあるような液晶性物質、すなわち、５ＣＢ（４−シアノ−４’−ｎ−ペンチルビフェニル）、５ＯＣＢ（４−シアノ−４’−ｎ−ペンチルオキシビフェニル）、３ＯＣＢ（４−シアノ−４’−ｎ−プロピルオキシビフェニル）と５ＯＣＢと７ＯＣＢ（４−シアノ−４’−ｎ−ヘプチルオキシビフェニル）との等量混合物、ＰＣＨ５（トランス−４−ヘプチル−（４−シアノフェニル）−シクロヘキサン）、３ＨＰＦＦと５ＨＰＦＦと７ＨＰＦＦとの混合物（１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼンと、１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼンと、１，２−ジフルオロ−４−［トランス−４−（トランス−４−ｎ−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼン）とよりなる混合物）などを適用してもよい。あるいは、これらの液晶性物質に溶媒を添加したものを適用してもよい。
【０１１２】
また、特許文献２に記載してあるように、液晶性物質を、網目状高分子、マイクロカプセル、多孔質無機質などで小区域に分割したものを適用することもできる。
【０１１３】
また、非特許文献９に記載してあるような高分子・液晶分散系（ネマチック液晶／高分子複合系）を適用することもできる。また、非特許文献１０に記載してあるようなゲル化剤を添加しても良い。
【０１１４】
また、基板に封入する媒質（誘電性物質層１３）は、例えば、ＰＬＺＴ（ジルコン酸鉛とチタン酸鉛との固溶体にランタンを添加した金属酸化物）のように、カー効果（電気光学効果）を示すものであってもよい。また、誘電性物質層１３に封入する媒質としては、例えば、ニトロベンゼンなどのように、有極性分子を含有するものであってもよい。これらの媒質は、典型的には、電圧無印加時には光学的に概ね等方であり、電圧印加により光学変調を誘起される媒質である。すなわち、これらの媒質は、典型的には、電圧印加に伴い分子、または分子集合体（クラスター）の配向秩序度が上昇する物質である。なお、誘電性物質層１３に封入する媒質は、特に、電界印加により複屈折が上昇することが望ましい。
【０１１５】
また、誘電性物質層１３に封入する媒質は、電圧印加によって光学的異方性が変化する他の媒質であってもよい。ここで、電圧印加によって光学的異方性が変化する媒質とは、例えば、電界無印加時には光学的等方性を示し、電界印加により光学的異方性が発現する媒質であってもよい。あるいは、電界無印加時に光学的異方性を有し、電界印加により光学的異方性が消失して光学的等方性を示す媒質であってもよい。
【０１１６】
例えば、ナノスケールの構造を有する液晶相であり、光学的には等方的に見える液晶相を適用することができる。これらに電界を印加することにより、ナノスケールの微細構造にひずみを与え、光学変調を誘起させることができる。
【０１１７】
あるいは、液晶分子が光の波長以下のサイズで放射状に配向している集合体で充填された、光学的に等方的に見えるような系を用いてもよい。これらに電界を印加すれば、放射状配向の集合体にひずみが与えられ、光学変調を誘起させることが可能である。
【０１１８】
以下に、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として利用可能な媒質の例を、媒質例として記載する。ただし、以下に示す媒質例は、利用可能な媒質の一例を示すものであり、本表示装置に利用可能な媒質を限定するものではない。
【０１１９】
〔媒質例１〕
例えば、従来のＩＰＳ方式（ＩＰＳモード）による液晶表示装置に用いられている液晶（例えば、ネマチック液晶など）を用いることができる。すなわち、本表示装置の構成は、ＩＰＳ方式を用いた液晶表示素子にも適用できる。
【０１２０】
この場合、例えば、本表示装置に備えられる表示素子を、図１４に示す表示素子１０Ｃのような構成としてもよい。
【０１２１】
図１４に示すように、表示素子１０Ｃは、図２の構成に加えて、基板１２の内側にカラーフィルタ層（ＣＦ層）３１を備えている。また、基板１１および１２の内側には、データ電極（画素電極）６，７の伸長方向（電界方向に垂直な方向）に対して１０度程度斜めの方向（右回りまたは左回りのどちらでもよい）にラビングを施した水平配向膜３２，３３がそれぞれ備えられている。
【０１２２】
なお、基板１１および１２は、両基板の間隙（誘電性物質層１３の幅）が５μｍとなるように貼り合わされており、誘電性物質層１３には、ネマチック液晶が封入されている。また、この構成では、基板１１をＴＦＴ基板と表現し、基板１２をＣＦ基板と表現することもできる。
【０１２３】
このように、本表示装置を、ＩＰＳ方式の液晶表示装置として構成した場合、化合物Ａを用いた上記の構成と略同様の効果を得ることができる。すなわち、走査信号線３に印加する電圧を小さく抑えることが可能となり、スイッチング素子である第１および第２のＴＦＴ４，５の耐久性を向上させることができる。また、例えば、駆動電圧を高くするために、第１および第２のデータ信号線１，２に印加する電圧を大きくした場合でも、第１および第２のＴＦＴ４，５の耐久性の低下を抑制することができる。
【０１２４】
また、このような構成の本表示装置では、従来のＩＰＳ方式の液晶表示装置と比較して、高電圧駆動を行うことが可能である。このため、応答速度の高速化が可能となる。また、電極間ギャップ（電極６と電極７との間隔）を広げることができるので、高開口率化を図ることができる。
【０１２５】
なお、上記の例では、データ電極６，７の伸長方向に対して１０度程度斜めの方向にラビングを施した水平配向膜３２，３３を備えているとしたが、これに限るものではない。例えば、データ電極６，７に対するラビング方向の傾斜角度は、任意に設定すればよい。また、基板１１および１２は、両基板の間隙が５μｍとなるように貼り合わされているとしたが、これに限らず、両基板の間隙は任意に設定すればよい。
【０１２６】
〔媒質例２〕
また、図２に示した本表示装置の構成において、誘電性物質層１３に封入される媒質として、化合物Ａではなく、電圧印加によって光学的異方性が変化する他の媒質を用いてもよい。
【０１２７】
このような媒質として、例えば、非特許文献５および６に記載されているＢＡＢＨ８を用いることができる。このＢＡＢＨ８の構造式は、
【０１２８】
【化２】
2005300780.tif 000004
【０１２９】
で表される。
【０１３０】
ここで、誘電性物質層１３に封入する物質としてＢＡＢＨ８を用いた場合、すなわち、図２の構成において、誘電性物質層１３にＢＡＢＨ８を封入した場合の本表示装置における表示原理について説明する。
【０１３１】
このような構成の本表示装置において、誘電性物質層１３の温度を１３６．７℃以上１６１℃以下に制御する。この温度範囲では、ＢＡＢＨ８は、光学波長以下（可視光の波長以下）のスケールの、キュービック対称性（立方晶の対象性）を有する秩序構造からなるキュービック相（cubic phase：立方晶相）を示す。なお、非特許文献５には、キュービック相の構造モデルが示されている。
【０１３２】
上記したように、ＢＡＢＨ８は、秩序構造が光学波長以下であるため透明である。すなわち、上記温度範囲において、電圧無印加の場合には、誘電性物質層１３は光学的に等方性を示す。したがって、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、直交ニコル下において良好な黒表示を行うことができる。
【０１３３】
一方、誘電性物質層１３の温度を１３６．７℃以上１６１℃以下に制御しながら、データ電極６，７間に電圧を印加すると、キュービック対称性を有する構造に歪が生じ、光学的異方性が発現する。すなわち、ＢＡＢＨ８は、上記の温度範囲において、電圧無印加状態では光学的に等方性であり、電圧印加により光学的異方性が発現する。
【０１３４】
このように、上記の構成の本表示装置では、電圧を印加することによってキュービック対称性を有する構造に歪が生じ、複屈折が発生するので、良好な白表示を行うことができる。なお、複屈折が発生する方向は一定であり、その大きさが電圧印加によって変化する。また、データ電極６，７間に印加する電圧と透過率との関係を示す電圧透過率曲線は、上記のような広い温度範囲において、安定した曲線となる。すなわち、上記構成の本表示装置では、１３６．７℃以上１６１℃以下の約２０Ｋの温度範囲において安定した電圧透過率曲線を得ることができ、温度制御が極めて容易となる。
【０１３５】
ここで、ＢＡＢＨ８を用いた場合の本表示装置と、従来の表示方式の液晶表示装置との、表示原理の相違点について説明する。
【０１３６】
図１５は、ＢＡＢＨ８を用いた場合の本表示装置および従来の表示方式の液晶表示素子における、表示原理の違いを説明するための説明図であり、電圧印加時および電圧無印加時における屈折率楕円体の形状および方向を模式的に表したものである。なお、図１５では、従来の表示方式として、ＴＮ方式、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）方式、ＩＰＳ（In Plane Switchig：面内応答）方式における表示原理を示している。
【０１３７】
この図に示すように、ＴＮ方式の液晶表示素子では、対向する基板間に液晶層が挟持されており、両基板上にそれぞれ透明電極（電極）が備えられた構成である。そして、電圧無印加時には、液晶層における液晶分子の長軸方向がらせん状に捻られて配向しているが、電圧印加時には、液晶分子の長軸方向が電界方向に沿って配向する。この場合における平均的な屈折率楕円体は、図１５に示すように、電圧無印加時には長軸方向が基板面に平行な方向を向いており、電圧印加時には長軸方向が基板面法線方向を向く。すなわち、電圧無印加時と電圧印加時とで、屈折率楕円体の形は変わらずに、その方向が変化する（屈折率楕円体が回転する）。
【０１３８】
また、ＶＡ方式の液晶表示素子では、ＴＮ方式と同様、対向する基板間に液晶層が挟持されており、両基板上にそれぞれ透明電極（電極）が備えられた構成である。ただし、ＶＡ方式の液晶表示素子では、電圧無印加時には、液晶層における液晶分子の長軸方向が、基板面に対して略垂直な方向に配向しているが、電圧印加時には、液晶分子の長軸方向が電界に垂直な方向に配向する。この場合における平均的な屈折率楕円体は、図１５に示すように、電圧無印加時には長軸方向が基板面法線を向いており、電圧印加時には長軸方向が基板面に平行な方向を向く。すなわち、電圧無印加時と電圧印加時とで、屈折率楕円体の形は変わらずに、その方向が変化する。
【０１３９】
また、ＩＰＳ方式の液晶表示素子では、１つの基板上に、対向する１対の電極が備えられており、両電極間の領域に液晶層が形成される構成である。そして、電圧印加によって液晶分子の配向方向を変化させ、電圧無印加時と電圧印加字とで、異なる表示状態を実現できるようになっている。したがって、ＩＰＳ方式の液晶表示素子でも、図１５に示すように、電圧無印加時と電圧印加時とで、屈折率楕円体の形は変わらずに、その方向が変化する。
【０１４０】
このように、従来の表示方式の液晶表示素子では、電圧無印加時でも液晶分子が何らかの方向に配向しており、電圧を印加することによってその配向方向を変化させて表示（透過率の変調）を行っている。すなわち、屈折率楕円体の形は変化しないが、屈折率楕円体の方向が電圧印加によって回転（変化）することを利用して表示を行っている。つまり、従来の表示方式の液晶表示素子では、液晶分子の配向秩序度は一定であり、配向方向を変化させることによって表示を行っている。
【０１４１】
なお、ＢＡＢＨ８を用いた場合の本表示装置は、等方相（いわゆる液体相）を用いない点が、従来の電気光学効果を用いた液晶表示装置と異なっている。等方相とは、分子の配向方向が等方的である相を意味する。これらの表示方式に対して、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、図１５に示すように、電圧無印加時には屈折率楕円体が球状となる。すなわち、電圧無印加時には等方的（配向秩序度＝０）である。そして、電圧を印加することによって異方性（配向秩序度＞０）が発現する。すなわち、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、電圧無印加時には屈折率楕円体の形が等方的（ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚ）であり、電圧印加によって屈折率楕円体の形に異方性（ｎｘ＞ｎｙ）が発現する。ここで、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚは、それぞれ、基板面に平行であって両電極の対向方向に平行な方向、基板面に平行であって両電極の対向方向に直交する方向、基板面に垂直な方向に対する、屈折率を表している。
【０１４２】
このように、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、光学異方性の方向は一定（電圧印加方向は変化しない）であり、配向秩序度を変調させることによって表示を行っている。すなわち、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、媒質そのものの異方性（または配向秩序）が変化する。したがって、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置の表示原理は、他の表示方式の液晶表示装置と大きく異なっている。
【０１４３】
また、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、キュービック対称性を有する構造に生じる歪、すなわち、媒質における光学的異方性の変化を用いて表示を行うので、液晶分子の配向方向を変化させて表示を行う従来の表示方式の液晶表示装置よりも、広視野角特性を実現できる。さらに、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、複屈折が発生する方向が一定であり、光軸方向が変化しないため、より広い視野角特性を実現できる。
【０１４４】
また、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、微小領域の構造（結晶のような格子）の歪によって発現する異方性を用いて表示を行っている。このため、従来方式の表示原理のように、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響するといった問題がなく、１ｍｓ程度の高速応答を実現することができる。すなわち、従来方式の表示原理では液晶分子の配向方向の変化を利用していたため、液晶固有の粘度が応答速度に大きく影響していたが、ＢＡＢＨ８を用いた本表示装置では、微小領域の構造の歪を利用するため、液晶固有の粘度の影響が小さく、高速応答を実現することができる。
【０１４５】
なお、上記の説明では、電界印加によって光学的異方性が変化する媒質の例としてＢＡＢＨ８を用いる場合を説明したが、これに限らず、例えば、ＢＡＢＨ８以外の、キュービック相を示す分子からなる媒質を用いてもよい。
【０１４６】
〔媒質例３〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、液晶相の一つであるスメクチックＤ相（ＳｍＤ）を示す分子からなる媒質を適用できる。
【０１４７】
スメクチックＤ相を示す液晶性物質としては、例えば、ＡＮＢＣ１６がある。なお、ＡＮＢＣ１６については、非特許文献１（ｐ．２１，図１構造１（ｎ＝１６））や、非特許文献６（ｐ．８８８，Ｔａｂｌｅ１，化合物（compound no.）１，化合物１ａ，化合物１ａ−１）に記載されている。これらの分子構造を、以下に列挙する。
【０１４８】
【化３】
2005300780.tif 000005
【０１４９】
【化４】
2005300780.tif 000006
【０１５０】
4’n-alkoxy-3’-nitro-biphenyl-4-carboxylic acids X=NO2
n-15   Cr 127 SmC 187 Cub 198 SmA 204 I
この液晶性物質（ＡＮＢＣ１６）は、１７１．０℃〜１９７．２℃の温度範囲において、スメクチックＤ相を示す。スメクチックＤ相は、複数の分子がジャングルジム（登録商標）のような三次元的格子を形成しており、その格子定数が光学波長以下である。すなわち、スメクチックＤ相は、キュービック対称性を有する。このため、スメクチックＤ相は、光学的には等方性を示す。
【０１５１】
また、ＡＮＢＣ１６がスメクチックＤ相を示す上記の温度領域において、ＡＮＢＣ１６からなる誘電性物質層１３に電界を印加すれば、分子自身に誘電異方性が存在するため、分子が電界方向に向こうとして格子構造に歪が生じる。すなわち、誘電性物質層１３に光学異方性が発現する。
【０１５２】
したがって、ＡＮＢＣ１６を本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。なお、ＡＮＢＣ１６に限らず、スメクチックＤ相を示す物質であれば、電圧印加時と電圧無印加時とで光学的異方性が変化するので、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１５３】
〔媒質例４〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、液晶マイクロエマルションを適用できる。ここで、液晶マイクロエマルションとは、山本らによって名づけられた、Ｏ／Ｗ型マイクロエマルション（油の中に水を界面活性剤で水滴の形で溶解させた系で、油が連続相となる）の油分子をサーモトロピック液晶分子で置換したシステム（混合系）の総称である（非特許文献２参照）。
【０１５４】
液晶マイクロエマルションの具体例として、例えば、非特許文献２に記載されている、ネマチック液晶相を示すサーモトロピック液晶（温度転移形液晶）であるPentylcyanobiphenyl（５ＣＢ）と、逆ミセル相を示すリオトロピック液晶（lyotropic liquid crystal：濃度転移形液晶、ライオトロピック液晶）であるDidodecyl ammonium bromide（ＤＤＡＢ）の水溶液との混合系がある。
【０１５５】
また、この混合系は、典型的には逆ミセルの直径が５０Å程度、逆ミセル間の距離が２００Å程度である。これらのスケールは光学波長より一桁程度小さい。また、逆ミセルが三次元空間的にランダムに存在しており、各逆ミセルを中心に５ＣＢが放射状に配向している。したがって、上記の混合系は、光学的には等方性を示す。
【０１５６】
そして、上記の混合系からなる媒質に電界を印加すれば、５ＣＢに誘電異方性が存在するため、分子自身が電界方向に向こうとする。すなわち、逆ミセルを中心に放射状に配向していたため光学的に等方であった系に、配向異方性が発現し、光学異方性が発現する。したがって、上記の混合系を本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。なお、上記の混合系に限らず、電圧無印加と電圧印加時とで光学的異方性が変化する液晶マイクロエマルションであれば、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１５７】
〔媒質例５〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、特定の相を有するリオトロピック液晶（ライオトロピック液晶）を適用できる。ここで、リオトロピック液晶とは、一般に液晶を形成する主たる分子が、他の性質を持つ溶媒（水や有機溶剤など）に溶けているような他成分系の液晶を意味するものとする。また、上記の特定の相とは、電界印加時と電圧無印加時とで、光学的等方性が変化する相である。このような特定の相としては、例えば、非特許文献７に記載されているミセル相、スポンジ相、キュービック相、逆ミセル相がある。
【０１５８】
両親媒性物質である界面活性剤には、ミセル相を発現する物質がある。例えば、イオン性界面活性剤である硫酸ドデシルナトリウムの水溶液やパルチミン酸カリウムの水溶液などは球状ミセルを形成する。また、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルと水との混合液では、ノニルフェニル基が疎水基として働き、オキシエチレン鎖が親水基として働くことにより、ミセルを形成する。他にも、スチレン−エチレンオキシドブロック共重合体の水溶液でもミセルを形成する。
【０１５９】
例えば、球状ミセルは、分子が空間的全方位にパッキングして（分子集合体を形成して）球状を示す。また、球状ミセルのサイズは、光学波長以下であるため、光学波長領域では異方性を示さず等方的に見える。しかしながら、このような球状ミセルに電界を印加すれば、球状ミセルが歪むため異方性を発現する。よって、球状ミセル相を示すリオトロピック液晶を、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。なお、球状ミセル相に限らず、他の形状のミセル相、すなわち、紐状ミセル相、楕円状ミセル相、棒状ミセル相などを示すリオトロピック液晶を誘電性物質層１３に封入しても、略同様の効果を得ることができる。
【０１６０】
また、濃度、温度、界面活性剤の条件によっては、親水基と疎水基が入れ替わった逆ミセルが形成されることが一般に知られている。このような逆ミセルは、光学的にはミセルと同様の効果を示す。したがって、逆ミセル相を示すリオトロピック液晶を、誘電性物質層１３に封入する媒質として適用することにより、ミセル相を示すリオトロピック液晶を用いた場合と同等の効果を奏する。なお、媒質例２で説明した液晶マイクロエマルションは、逆ミセル相（逆ミセル構造）を示すリオトロピック液晶の一例である。
【０１６１】
また、非イオン性界面活性剤ペンタエチレングリコール−ドデシルエーテル（Pentaethylenglychol-dodecylether、Ｃ１２Ｅ５）の水溶液には、スポンジ相やキュービック相を示す濃度および温度領域が存在する。このようなスポンジ相やキュービック相は、光学波長以下の秩序を有しているので、光学波長領域では透明な物質である。すなわち、これらの相からなる媒質は、光学的には等方性を示す。そして、これらの相からなる媒質に電圧を印加すると、秩序構造に歪が生じて光学異方性が発現する。したがって、スポンジ相やキュービック相を示すリオトロピック液晶も、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１６２】
〔媒質例６〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、ミセル相、スポンジ相、キュービック相、逆ミセル相などの、電界印加時と電圧無印加時とで光学的等方性が変化する相を示す液晶微粒子分散系を適用できる。ここで、液晶微粒子分散系とは、溶媒中に液晶微粒子を混在させた混合系である。
【０１６３】
このような液晶微粒子分散系としては、例えば、非イオン性界面活性剤ペンタエチレングリコール−ドデシルエーテル（Pentaethylenglychol-dodecylether、Ｃ１２Ｅ５）の水溶液に、表面を硫酸基で修飾した直径１００Å程度のラテックス粒子を混在させた、液晶微粒子分散系がある。この液晶微粒子分散系では、スポンジ相が発現する。したがって、上記媒質例３の場合と同様、上記の液晶微粒子分散系を、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１６４】
なお、上記のラッテックス粒子を媒質例２の液晶マイクロエマルションにおけるＤＤＡＢと置き換えることによって、媒質例２の液晶マイクロエマルションと同様な配向構造を得ることもできる。
【０１６５】
〔媒質例７〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、デンドリマー（デンドリマー分子）を適用できる。ここで、デンドリマーとは、モノマー単位ごとに枝分かれのある三次元状の高分岐ポリマーである。
【０１６６】
デンドリマーは、枝分かれが多いために、ある程度以上の分子量になると球状構造となる。この球状構造は、光学波長以下の秩序を有しているので、光学波長領域では透明な物質であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学異方性が発現する。したがって、デンドリマーを、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１６７】
また、上記媒質例２の液晶マイクロエマルションにおけるＤＤＡＢを、デンドリマー物質に置き換えることにより、上記媒質例２の液晶マイクロエマルションと同様な配向構造を得ることができ、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１６８】
〔媒質例８〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、コレステリックブルー相を示す分子からなる媒質を適用できる。
【０１６９】
コレステリックブルー相は、高い対称性の構造を有している。また、コレステリックブルー相は、光学波長以下の秩序を有しているので、光学波長領域では概ね透明な物質であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学異方性が発現する。すなわち、コレステリックブルー相は、おおむね光学的に等方性を示し、電界印加によって液晶分子が電界方向に向こうとするために格子が歪み、異方性を発現する。よって、コステリックブルー相を示す分子からなる媒質を、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１７０】
なお、コステリックブルー相を示す物質としては、例えば、ＪＣ１０４１（混合液晶、チッソ社製）を４８．２％、５ＣＢ（4-cyano-4’-pentyl biphenyl、ネマチック液晶）を４７．４％、ＺＬＩ−４５７２（カイラルドーパント、メルク社製）を４．４％混合した物質がある。この物質は、３３０．７Ｋから３３１．８Ｋの温度範囲で、コレステリックブルー相を示す。
【０１７１】
〔媒質例９〕
本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として、スメクチックブルー（ＢＰＳｍ）相を示す分子からなる媒質を適用できる。
【０１７２】
スメクチックブルー相は、コステリックブルー相と同様、高い対称性の構造を有している。また、光学波長以下の秩序を有しているので、光学波長領域では概ね透明な物質であり、電圧印加によって配向秩序が変化して光学異方性が発現する。すなわち、スメクチックブルー相は、おおむね光学的に等方性を示し、電界印加によって液晶分子が電界方向に向こうとするために格子が歪み、異方性を発現する。よって、スメクチックブルー相を示す分子からなる媒質を、本表示装置の誘電性物質層１３に封入する媒質として適用できる。
【０１７３】
なお、スメクチックブルー相を示す物質としては、例えば、非特許文献８に記載されているＦＨ／ＦＨ／ＨＨ−１４ＢＴＭＨＣがある。この物質は、７４．４℃〜７３．２℃でＢＰＳｍ３相、７３．２℃〜７２．３℃ＢＰＳｍ２相、７２．３℃〜７２．１℃でＢＰＳｍ１相を示す。
【０１７４】
上記誘電性物質層を、上記したいずれかの媒質を含む構成とすることにより、電圧印加時と電圧無印加時とで、異なる表示状態を実現できる。
【０１７５】
また、本表示装置は、第１および第２のデータ電極６，７に並列に接続された第３の補助容量を備えている構成としてもよい。この第３の補助容量は、本実施例の構成において、第１および第２のデータ電極６，７間の領域の基板１１を誘電体物質として、必然的に形成されているものであったが、ここでは特に、基板の比誘電率を大きくすることにより、第３の補助容量の容量値を大きくすることができる。結果として、第３の補助容量の容量値を大きくすることにより、第１および第２のＴＦＴ４，５や、誘電性物質層１３におけるリーク電流の影響を小さくすることができる。
【０１７６】
また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本発明の表示装置は、テレビやモニター等の画像表示装置や、ワープロやパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、あるいは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末等に備えられる画像表示装置に、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、表示装置に備えられる各表示素子の概略構成を示す平面図である。
【図２】図２（ａ）は、電圧無印加状態における上記表示素子の断面図であり、図２（ｂ）は、電圧印加状態における上記表示素子の断面図である。
【図３】上記表示素子における、電極および偏光板の配置を説明するための平面図である。
【図４】図１に示す表示素子のａ−ａ’断面図である。
【図５】上記表示素子の等価回路図である。
【図６】上記表示素子をマトリクス状に配した表示装置の一例を示す等価回路図である。
【図７】上記表示素子への入力信号波形、および表示素子における電位状態を示す波形図である。
【図８】実施例２に係る表示素子の概略構成を示す平面図である。
【図９】図８に示す表示素子のｂ−ｂ’断面図である。
【図１０】上記表示素子の等価回路図である。
【図１１】上記表示素子をマトリクス状に配した表示装置の一例を示す等価回路図である。
【図１２】上記表示素子をマトリクス状に配した表示装置の他の例を示す等価回路図である。
【図１３】図１３（ａ）は、電圧無印加状態における上記表示素子の液晶配向状態を示す断面図であり、図１３（ｂ）は、電圧印加状態における上記表示素子の液晶配向状態を示す断面図であり、図１３（ｃ）は、上記表示素子の電圧−透過率曲線を示すグラフである。
【図１４】上記表示装置に備えられる各表示素子の概略構成を示すものであり、図２とは異なる構成例を示す断面図である。
【図１５】誘電性物質層に封入する媒質としてＢＡＢＨ８を用いた場合の本発明の表示装置に備えられる表示素子と、従来の液晶表示素子とにおける、表示原理の違いを説明するための説明図である。
【図１６】従来の表示素子の概略構成を示す平面図である。
【図１７】図１６に示す従来の表示素子のｃ−ｃ’断面図である。
【図１８】従来の表示素子の等価回路図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１              第１のデータ信号線（データ信号線）
２              第２のデータ信号線（データ信号線）
３              走査信号線
４              第１のＴＦＴ
５              第２のＴＦＴ
６              第１のデータ電極
７              第２のデータ電極
９              補助容量線
１０Ａ・１０Ｂ    表示素子
１１・１２        基板
１３              誘電性物質層
１４              絶縁膜
１７              層間絶縁膜
２０              表示部容量
２１              第１の寄生容量
２２              第２の寄生容量
２３              第３の寄生容量
２４              第４の寄生容量
２５              第５の寄生容量
２６              第６の寄生容量
２７              第１の補助容量
２８              第２の補助容量
【図１】
2005300780.tif 000007
【図２】
2005300780.tif 000008
【図３】
2005300780.tif 000009
【図４】
2005300780.tif 000010
【図５】
2005300780.tif 000011
【図６】
2005300780.tif 000012
【図７】
2005300780.tif 000013
【図８】
2005300780.tif 000014
【図９】
2005300780.tif 000015
【図１０】
2005300780.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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